服役于自然环境中的输电杆塔由于发生大气腐蚀而遭遇严重的腐蚀破坏,力学性能大幅度下降,严重影响电力输送的安全性。目前南方电网缺少对输电杆塔在不同环境下的腐蚀行为以及不同区域内腐蚀等级分布的研究。本文正是在此背景下以输电杆塔常用材料Q235、Q345钢以及以Q235为基体的镀锌钢为研究对象,开展了输电杆塔材料在典型大气环境中的腐蚀行为及腐蚀等级评估的研究。本文从两大方面探讨了输电杆塔材料在典型环境中的腐蚀行为。一方面,通过实地调研,根据不同腐蚀环境的特点对杆塔工作环境进行分类,分别在海南省和云南省选取了海洋、工业污染、城市及热带雨林环境作为研究输电杆塔材料腐蚀行为的典型大气环境,并在这些环境中开展户外暴露实验。另一方面,根据现实环境的主要特点,人工设置腐蚀环境的参数,开展室内模拟加速试验,选取NaHSO3溶液作为腐蚀介质模拟工业大气中SO2的作用,分别选择0.001、0.005、0.01、0.02、0.03 mol/L的NaHSO3溶液来模拟工业大气环境下不同浓度的SO2,研究了输电杆塔材料在模拟工业大气环境中的大气腐蚀行为及特征。通过对全文总结,可以得出以下主要结论:首先,失重分析结果表明,钢材在真实环境中腐蚀速率差异明显,海洋环境下的腐蚀速率明显大于城市以及热带雨林环境,而城市污染源环境下的腐蚀速率又明显大于城市少污染的环境。东方和万宁以及发电厂附近的腐蚀严重,大部分区域腐蚀等级达到了C3级,最严重的万宁1号试验点和万宁试验站达到了C4级;西部省会城市以及热带雨林环境腐蚀较轻,腐蚀等级均为C2级。另外,钢材在模拟工业大气环境中的腐蚀失重随着NaHSO3溶液的增大呈现阶段性的变化规律。然后,腐蚀产物分析的结果表明,实际环境中形成的腐蚀产物无明显差异。Q235和Q345钢在海南省典型环境中的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH,镀锌钢的腐蚀产物主要为ZnO、Zn4CO3(OH)6以及Zn5(CO3)2(OH)6。Q235和Q345在云南省典型环境中暴露不同时间,腐蚀产物略有差异,暴露3个月时主要为γ-FeOOH,暴露6个月时主要为γ-FeOOH和α-FeOOH;镀锌钢的腐蚀产物主要为Zn4CO3(OH)6、Zn5(CO3)2(OH)6。另外,钢材在模拟工业大气环境中的腐蚀产物具有阶段性的差异,Q235和Q345在NaHSO3喷雾浓度小于0.005mol/L时,腐蚀产物主要为γ-FeOOH;当浓度大于0.02mol/L时,存在较多的α-FeOOH以及FeSO4。镀锌钢在不同喷雾浓度下腐蚀产物差异不明显,主要由ZnO、Zn4CO3(OH)6、Zn5(CO3)2(OH)6及Zn4SO4(OH)6组成。最后,锈层微观形貌的结果表明,不同环境中形成的锈层结构具有较大差异。Q235和Q345钢在海洋大气环境中形成的锈层疏松多裂纹,这些锈层裂纹为腐蚀介质的进入提供了通道,加速了钢材基体的腐蚀。Q235和Q345钢在热带雨林环境中形成锈层均匀致密,对腐蚀介质进入锈层与基体的界面起到了阻碍作用;而Q235在昆明发电厂的工业污染环境下形成的锈层与基体结合较差,对基体保护性较差。镀锌钢表面镀锌层隔绝了基体和腐蚀介质的接触,耐腐蚀性能良好。另外,Q235和Q345钢在实际大气环境和模拟工业大气环境中暴露后锈层的微观形貌中均存在片状的γ-FeOOH形貌以及棉花球状的α-FeOOH形貌,也发现了孔洞、裂纹等形貌特征;镀锌钢腐蚀程度较轻,存在片状的腐蚀产物。